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阿爾茨海默病研究新進(jìn)展,這個蛋白會是治療新方向嗎

www.help-services.cn  2019-10-02 14:17  

  來源:學(xué)術(shù)經(jīng)緯

  阿爾茨海默病是一種影響廣泛的神經(jīng)退行性疾病。據(jù)估計,全世界范圍內(nèi)有約5000萬名阿爾茨海默病患者,且數(shù)量正隨著人口老齡化而不斷增加!照此趨勢,到2050年,全球阿爾茨海默病患者總數(shù)將達(dá)1.5億,在人力和財力上帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。

  與其巨大的社會影響相比,阿爾茨海默病的療法研發(fā)卻一直不盡如人意。在過去的幾十年里,碎石之錘幾乎所有的大型臨床試驗均以失敗告終。僅有的幾款獲批藥物,在疾病治療上的狀況也并不讓人樂觀。更糟糕的是,針對β-淀粉樣蛋白的一系列療法慘遭滑鐵盧,更是讓研究人員們反思,最初對疾病的理解是不是錯了。

▲阿爾茨海默病給全球帶來了嚴(yán)重的健康負(fù)擔(dān)(圖片來源:Pixabay)

  痛定思痛,在β-淀粉樣蛋白假說之后,科學(xué)家們又開始尋找其他潛在的病因。其中,“炎癥假說”在這幾年贏得了大量關(guān)注。去年,Neuron雜志上的一項研究用大數(shù)據(jù)分析指出,病毒感染引起的炎癥反應(yīng),可能是阿爾茨海默病的原因。今年另一篇發(fā)表在Science Advances的研究也發(fā)現(xiàn),牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis)可能是導(dǎo)致阿爾茨海默病的原因。這些雖然只是相關(guān)性的研究,卻足以表明微生物與炎癥反應(yīng)是個值得探索的方向。

  昨日,發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上的一篇研究,則為炎癥假說帶來了新的依據(jù)。

  “科學(xué)家們很早以前就知道炎癥是阿爾茨海默病的一個驅(qū)動因素,”本研究的通訊作者之一Frank M。 LaFerla教授說道:“但炎癥反應(yīng)非常復(fù)雜,涉及到了許多因子!

  在這項研究中,這支團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)在阿爾茨海默病患者的大腦里,一種叫做TOM1的蛋白質(zhì)水平出現(xiàn)了急劇降低。在小鼠模型中,這一現(xiàn)象也同樣存在。有意思的是,TOM1正是在一類炎癥反應(yīng)中起到關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)。

  具體來看,人們發(fā)現(xiàn)一種叫做IL-1β的細(xì)胞因子與阿爾茨海默病的發(fā)病有關(guān)。這種細(xì)胞因子與它的受體主要在海馬區(qū)表達(dá),并與其受體結(jié)合,引起炎癥反應(yīng)。要知道,海馬區(qū)可正是掌控記憶的地方!先前的研究也發(fā)現(xiàn),在阿爾茨海默病患者的大腦中,IL-1β的水平有所上調(diào)。?槭??羔不會就是這些細(xì)胞因子在大腦里搗亂?

 ▲在阿爾茨海默病患者(藍(lán)色)的大腦中,TOM1的水平明顯降低(圖片來源:參考資料[1])

  這個問題尚有待證實。不過,TOM1的作用恰恰是把這些“可能搗亂”的細(xì)胞因子給抓起來。它會將IL-1β及其受體帶到胞內(nèi)體(endosomes)進(jìn)行降解,讓IL-1β介導(dǎo)的免疫反應(yīng)不會變得過于強(qiáng)烈。

  所以,在阿爾茨海默病患者的大腦中,TOM1的水平出現(xiàn)下調(diào),很有可能是助長了炎癥反應(yīng)的氣焰,影響了大腦的功能。

  后續(xù)的研究也表明,用RNA干擾的方法抑制TOM1的表達(dá)后,炎癥反應(yīng)果然得到了增強(qiáng)。更有意思的是,在TOM1的表達(dá)量下降后,阿爾茨海默病模型的小鼠大腦內(nèi),β-淀粉樣蛋白真的變多了!此外,這些小鼠的認(rèn)知能力也出現(xiàn)了衰退。

▲TOM1的水平(綠色:過表達(dá),藍(lán)色:RNA干擾抑制)會影響β-淀粉樣蛋白的多寡(圖片來源:參考資料[1])

  接下來,就是一個大家都很關(guān)心的問題了:如果減少TOM1會惡化阿爾茨海默病的病情,那么增加TOM1,是不是就能延緩阿爾茨海默病的發(fā)展呢?至少在疾病小鼠模型中,我們觀察到了積極的結(jié)果。在這些模擬產(chǎn)生阿爾茨海默病的小鼠中,過表達(dá)TOM1,能將它們的認(rèn)知能力恢復(fù)到類似于正常小鼠的水平。因此,科學(xué)家們也在論文里指出,TOM1通過影響β-淀粉樣蛋白的沉積與親炎癥反應(yīng),有望重塑疾病小鼠的認(rèn)知能力。

▲過表達(dá)TOM1,能讓疾病小鼠的認(rèn)知能力(綠色圓圈)恢復(fù)到和野生型小鼠(黑色三角)接近的水平(圖片來源:參考資料[1])

  “你可以把TOM1想象成汽車的剎車,而阿爾茨海默病患者的大腦里,這個剎車不管用了,” LaFerla教授點評道:“這項研究表明在分子層面上修復(fù)這個剎車,可能提供一條治療的全新康莊大道!

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